一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法，包括葉片、尾翼、發(fā)電機(jī)和塔架，所述葉片內(nèi)部設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)填充有泡沫塑料，所述葉片表面涂有絕緣涂層和耐腐蝕涂層，所述葉片為扭轉(zhuǎn)的機(jī)翼狀或扭轉(zhuǎn)的平板狀，所述葉片前后兩端扭轉(zhuǎn)的角度為10～30°；所述尾翼上設(shè)有避雷裝置，所述避雷裝置包括位于尾翼頂端的避雷器、接收器和電纜，所述避雷器為倒立的“V”字形，避雷器下端通過(guò)螺釘與接收器一端連接，接收器另一端與電纜一端連接，電纜另一端與塔架連接，本發(fā)明的技術(shù)方案適用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)避雷裝置安裝在不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)的尾翼上，相對(duì)穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】-種風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法，屬于風(fēng)能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大，全球 的風(fēng)能約為2. 74X109MW，其中可利用的風(fēng)能為2X107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總 量還要大10倍。風(fēng)很早就被人們利用一主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感 興趣的是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。
[0003] 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，大體上可分風(fēng)輪（包括尾舵）、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分。風(fēng)輪是把風(fēng) 的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，它由兩只（或更多只）螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向葉 片時(shí)，葉片上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片的材料要求強(qiáng)度高、重量輕，目前多用玻璃鋼 或其它復(fù)合材料(如碳纖維）來(lái)制造。
[0004] 由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要安裝在空曠地區(qū)的高空，夏天雷擊會(huì)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片造成 損壞，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的避雷成為發(fā)展風(fēng)電的重要課題。目前風(fēng)電防雷技術(shù)通常采用 葉片避雷結(jié)構(gòu)，中國(guó)專利文獻(xiàn)《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片避雷器》（CN 203098162 U)及《齒盤式風(fēng)力 發(fā)電避雷器》（CN 101598114A)等公開(kāi)的風(fēng)電避雷裝置均采用葉片避雷結(jié)構(gòu)；但雷雨天氣 一般都伴隨著大風(fēng)，此時(shí)葉片處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，葉片尖端的避雷裝置接受雷電效果不是 很好；另一方面，葉片經(jīng)常處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，對(duì)于避雷針及電纜的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響；且采用 葉片避雷常需要每個(gè)葉片上都設(shè)置避雷裝置，造成設(shè)備浪費(fèi)。
[0005] 同時(shí)，為了進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電功率的預(yù)測(cè)，也需要一種可以快速布置，以收集數(shù)據(jù)的設(shè) 備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種避雷裝置穩(wěn)定的 風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括葉片、尾翼、發(fā)電機(jī)和塔架，所述葉片 內(nèi)部設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)填充有泡沫塑料，所述葉片表面涂有絕緣涂層和耐腐蝕涂層，所 述葉片為扭轉(zhuǎn)的機(jī)翼狀或扭轉(zhuǎn)的平板狀，所述葉片前后兩端扭轉(zhuǎn)的角度為10?30° ;所述 尾翼上設(shè)有避雷裝置，所述避雷裝置包括位于尾翼頂端的避雷器、接收器和電纜，所述避雷 器為倒立的"V"字形，避雷器下端通過(guò)螺釘與接收器一端連接，接收器另一端與電纜一端連 接，電纜另一端與塔架連接，本發(fā)明的技術(shù)方案適用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0008] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)為：所述葉片前后兩端扭轉(zhuǎn)的角度為20°。
[0009] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)為：所述避雷器為鋁鎂銅合金壓鑄成的片狀。
[0010] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)為：所述接收器與所述避雷器和電纜連接處均采用密封膠密 封。
[0011] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)為：所述絕緣涂層包含偏磷酸鋁。
[0012] 上述技術(shù)方案的改進(jìn)為：所述耐腐蝕涂層為含有聚脲涂料或聚氨酯的涂層。
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果為：避雷器位于尾翼上，改變了傳統(tǒng)的葉片避雷結(jié)構(gòu)， 因此只需設(shè)置一組避雷裝置，避免設(shè)備浪費(fèi)；而且還避免了由于葉片的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)使避雷裝 置穩(wěn)定性變差等情況的發(fā)生。
[0014] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出的第二種技術(shù)方案是：一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的方 法，包括如下步驟： (a) 統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的單個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，并計(jì)算每日平均功率X ; (b) 計(jì)算驗(yàn)證函數(shù)：

【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括葉片、尾翼、發(fā)電機(jī)和塔架，其特征在于：所述葉片內(nèi)部設(shè)有 空腔，所述空腔內(nèi)填充有泡沫塑料，所述葉片表面涂有絕緣涂層和耐腐蝕涂層，所述葉片為 扭轉(zhuǎn)的機(jī)翼狀或扭轉(zhuǎn)的平板狀，所述葉片前后兩端扭轉(zhuǎn)的角度為10?30° ;所述尾翼上設(shè) 有避雷裝置，所述避雷裝置包括位于尾翼頂端的避雷器、接收器和電纜，所述避雷器為倒立 的"V"字形，避雷器下端通過(guò)螺釘與接收器一端連接，接收器另一端與電纜一端連接，電纜 另一端與塔架連接，本發(fā)明的技術(shù)方案適用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述葉片前后兩端扭轉(zhuǎn)的角度為 20。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述避雷器為鋁鎂銅合金壓鑄成的 片狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述接收器與所述避雷器和電纜連 接處均采用密封膠密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述絕緣涂層包含偏磷酸鋁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述耐腐蝕涂層為含有聚脲涂料或 聚氨酯的涂層。
7. -種使用如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的方法，其特征在于包 括如下步驟： (a)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的單個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，并計(jì)算每日平均功率X ; (b) 計(jì)算驗(yàn)證函數(shù)：
的集合； (c)計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果
上式中，m彡n且m eN為權(quán)值。
8. 如權(quán)利要求7所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的方法，其特征在于：在已統(tǒng)計(jì)的輸出功率的時(shí) 間段內(nèi)，在其中任意選兩日的數(shù)據(jù)；將日期在先的作為Xm，日期在后的作為G(Xm);帶入步 驟（b)公式中，計(jì)算所述〇值。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的方法，其特征在于：在已統(tǒng)計(jì)的輸出功 率的時(shí)間段內(nèi)，在其中任意選兩日的數(shù)據(jù)；將日期在先的作為G〇Cm：l,日期在后的作為 F(Xm);帶入步驟（c)公式中，計(jì)算所述(ijm值。
【文檔編號(hào)】F03D9/00GK104500342SQ201410730049
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】黃愛(ài)國(guó), 陳坤 申請(qǐng)人:新疆中科捷高光電科技有限公司